[實用新型]空氣炮彈丸出口速度測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821988726.0
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN209342740U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋千光;王寶利;淡麗艷
• 申請（專利權(quán)）人: 天津航天瑞萊科技有限公司;北京強度環(huán)境研究所
• 主分類號: G01P3/36
• 分類號: G01P3/36
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 楊紅

本實用新型涉及一種空氣炮彈丸出口速度測試系統(tǒng)，包括炮筒，其特征是：還包括半導(dǎo)體激光器、光電傳感器、信號隔離器、直流電源和數(shù)字信號采集儀，所述炮筒出口側(cè)壁上置有半導(dǎo)體激光器，在炮筒出口側(cè)壁與半導(dǎo)體激光器相對位置上置有光電傳感器，所述光電傳感器通過信號隔離器與數(shù)字信號采集儀連接，半導(dǎo)體激光器和信號隔離器分別與直流電源連接。有益效果：本實用新型采用半導(dǎo)體激光器和光電傳感器組成激光測速系統(tǒng),再配合信號采集處理系統(tǒng)，成本較低，可大范圍推廣到類似彈丸的測速需求中。系統(tǒng)具有操作簡便，成本低，適用范圍廣，測量精度高等優(yōu)點，通過選用反應(yīng)速度快的光電傳感器和采樣頻率高的數(shù)采系統(tǒng)，測量速度可達1000m/s。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于物理測量測試領(lǐng)域，尤其涉及一種空氣炮彈丸出口速度測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

空氣炮是由壓縮空氣提供能量，瞬間釋放推動彈丸飛出的一種設(shè)備。它有多種用途：1、研究材料在沖擊壓縮下的動力學(xué)特性、狀態(tài)方程以及物理、化學(xué)特性；2、做成一種模擬遠場爆炸分離沖擊的試驗系統(tǒng)，從而考核結(jié)構(gòu)件或電子器件承受沖擊的能力；3、可做成鳥撞或彈丸沖擊系統(tǒng)，考核飛機某些部位承受鳥撞的能力或考核防暴門承受器物破壞沖擊的能力。在這些功能的實現(xiàn)過程中,彈丸的速度是確定材料中沖擊狀態(tài)或沖擊能量的最重要參數(shù)之一,因此,精確測量彈速是十分必要和重要的。通常測量彈速的方法主要有三種類型。第一、接觸式測量方法，例如鋁箔靶、銅絲網(wǎng)靶等。第二、非接觸式測量方法，非接觸式測量方法主要通過光電效應(yīng)或電磁效應(yīng)完成。第三、毫米波測速方法?？諝馀诘娜N用途中均需要測量彈丸的出口速度。特別是在作為爆炸分離沖擊試驗系統(tǒng)使用時，需要按照不同的試驗條件更換不同的大小和重量的彈丸。空氣炮的炮口100mm內(nèi)需要放置沖擊諧振板，導(dǎo)致可以放置速度測量系統(tǒng)的距離及空間變得很小。這三種方法都由于上述限制而不方便使用，或即使使用也精度不高。另外，彈丸打在諧振板上也會產(chǎn)生幾萬g的加速度，對彈丸自身也會產(chǎn)生相同的沖擊能量，也不適合使用在彈丸中放置無線速度傳感器的測量方法。專利文獻公開號103630819A公開了一種RFID芯片性能測試的裝置，其特征在于：它包括空氣炮(1)，空氣炮(1)口連接有炮管(2)，空氣炮(1)和炮管(2)安裝在支架(3)上，炮管(2)兩側(cè)設(shè)有速度感應(yīng)器(4)，能夠感應(yīng)到炮管(2)內(nèi)RFID芯片運動速度，炮管(2)內(nèi)RFID芯片高速運動下的讀寫性能能夠被讀寫裝置(5)捕獲；所述空氣炮(1)受控制裝置(6)控制。上述現(xiàn)有技術(shù)采用RFID芯片測試空氣炮的彈丸出口速度還不能滿足更高的速度。為解決上述問題,亟待開發(fā)一種成本較低，可大范圍推廣到類似彈丸的測速需求中的空氣炮彈丸出口速度測試系統(tǒng)。

實用新型內(nèi)容

本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種空氣炮彈丸出口速度測試系統(tǒng)，為彈丸的沖擊能量提供數(shù)據(jù)支持。

本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種空氣炮彈丸出口速度測試系統(tǒng)，包括炮筒，其特征是：還包括半導(dǎo)體激光器、光電傳感器、信號隔離器、直流電源和數(shù)字信號采集儀，所述炮筒出口側(cè)壁上置有半導(dǎo)體激光器，在炮筒出口側(cè)壁與半導(dǎo)體激光器相對位置上置有光電傳感器，所述光電傳感器通過信號隔離器與數(shù)字信號采集儀連接，半導(dǎo)體激光器和信號隔離器分別與直流電源連接。

所述半導(dǎo)體激光器和光電傳感器固定在炮筒壁上的小孔中，靠近出口位置，采用真空封泥固定在孔中。

所述半導(dǎo)體激光器單獨與一臺直流電源連接，信號隔離器單獨與一臺直流電源連接。

所述半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光線波長與光電傳感器的光線接收波長一致。

所述光電傳感器的反應(yīng)時間為5ns。

所述數(shù)字信號采集儀的采樣頻率最高為100000Hz。